Verkenning van topologie en elektronische correlaties in materialen met vierkante mazen - onderzoek met hoge magneetvelden

donderdag 6 juni 2024, 12:30
Promovendus
C.S.A. Müller
Promotor(s)
dr. S.R. Wiedmann, prof. dr. N.E. Hussey
Locatie
Aula

In dit proefschrift zijn gedetailleerde onderzoeken naar kwantumoscillaties (QO) uitgevoerd voor twee verschillende gelaagde materialen met vierkante mazen van Van der Waal, d.w.z. de halfmetalen ZrSiS, HfSiS en ZrSiSe van de Dirac Nodal Line (DNL) en CeTe3, dat valt onder de zeldzame-aard-tritelluriden (RETe3). Met de sterke magneetvelden in het HFML-FELIX Laboratorium konden we het Fermi-oppervlak (FS) van de drie leden van de ZrSiS-materiaalfamilie volledig bepalen door QO's te bestuderen in het de Haas-van Alphen (dHvA)-effect en het Shubnikov-de Haas (SdH)-effect. De waarneming van magnetische doorslag (MB) en kwantuminterferentieverschijnselen hielp bij de volledige bepaling van het FS en opent de deur voor onderzoek naar de MB-theorie in topologische materialen. Bij CeTe3 konden we dankzij de sterke magneetvelden het bekende magnetische fasediagram uitbreiden en elektronische correlaties waarnemen in de vorm van versterkte cyclotronmassa's als gevolg van interacties tussen de antiferromagnetische en elektronische grondtoestanden. Zo hebben we een basis gelegd om de elektronische bulkeigenschappen in topologische en gecorreleerde materialen te begrijpen en de weg geplaveid voor toekomstig onderzoek naar de evolutie van elektronische eigenschappen door de toepassing van eenassige rek, hydrostatische druk en de fabricage van dunne films en monolagen door mechanische exfoliatie.

Claudius Scharnhorst Aristides Müller is geboren in 1995 in Berlijn, Duitsland. In 2012 behaalde hij zijn diploma aan het Goethe-Gymnasium Berlin-Wilmersdorf in Duitsland. In datzelfde jaar verhuisde hij naar Nijmegen, waar hij natuurkunde ging studeren aan de Radboud Universiteit. In 2018 behaalde Claudius zijn master en sloot hij zich als promovendus aan bij de groep Correlated Electron Systems van HFML-FELIX, waar hij werd begeleid door prof. Dr. N.E. Hussey en Dr. S.R. Wiedmann. Zijn onderzoek, dat werd gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), richtte zich op de topologie en elektronische correlaties in materialen met vierkante mazen. Sinds maart 2023 werkt Claudius als postdoctoraal onderzoeker bij de groep NanoElectronics van de Universiteit Twente in Enschede. Onder begeleiding van prof. Dr. Ir. F.A. Zwanenburg en Dr. J. Ridderbos doet hij onderzoek naar spin-qubits in hexagonale GeSi-nanodraden binnen het ONCHIPS-consortium, dat wordt gefinancierd door de Europese Unie (EU).